DE499315C

DE499315C - Evaporator

Info

Publication number: DE499315C
Application number: DES65416D
Authority: DE
Original assignee: Societe des Condenseurs Delas SA
Current assignee: Societe des Condenseurs Delas SA
Priority date: 1924-02-23
Filing date: 1924-03-16
Publication date: 1930-06-10
Also published as: GB229679A; FR577693A

Description

Den Gegenstand des Patents 422 861 bildet eine Vorrichtung zur Verdampfung, Konzentration und Destillation, bei der außerhalb des Verdampfers ein beheiztes Röhrenbündel waagerecht angeordnet ist, dessen verschiedene, nacheinander von der Flüssigkeit durchströmte Elemente durch Kanäle oder Gefäße verbunden sind, die kaskadenförmig übereinanderliegende freie Oberflächen im Verdampfer aufweisen und so die Verdampfung in einem gemeinsamen Aufnahmeraum ermöglichen. The subject of patent 422 861 is a device for evaporation, concentration and distillation, in which a heated tube bundle outside the evaporator is arranged horizontally, the different, successively flowed through by the liquid Elements are connected by channels or vessels that cascade on top of each other have free surfaces in the evaporator and thus enable evaporation in a common receiving space.

Bei derartigen Vorrichtungen ist es für den geregelten Betriebsgang vorteilhaft, eine geringe Zusatzmenge Flüssigkeit in ununterbrochenem regelmäßigen Strome, und zwar in einer der Verdampfungsleistung der Vorrichtung entsprechenden Menge zur Verdampfung zuzuführen. Besonders wichtig ist diesIn such devices, it is advantageous for the regulated operating gear to have a low Additional amount of liquid in an uninterrupted regular stream, namely in one of the evaporation capacity of the device to supply the appropriate amount for evaporation. This is especially important

ao in dem Falle, wo der aus dem Eindampfgut entwickelte Dampf komprimiert wird, um die zur Verdampfung benötigten Wärmemengen zu liefern, da der Kompressor eine gleichbleibende Dampfmenge benötigt, solange dieao in the case where the vapor developed from the evaporation is compressed to the To deliver the amount of heat required for evaporation, since the compressor has a constant Amount of steam required as long as the

*5 äußeren Bedingungen, namentlich der Druck des als Antriebsmittels dienenden Dampfes, einen feststehenden Wert haben. Bei Änderung dieser Bedingungen durch eine von der Wirkungsweise des Verdampfers unabhängige Ursache muß die Speisung für die Verdampfung der veränderten Leistungsfähigkeit angepaßt werden.* 5 external conditions, namely the pressure of the steam serving as the drive means have a fixed value. If there is a change these conditions by a cause independent of the operation of the evaporator must be the supply for the Evaporation can be adapted to the changed performance.

Dieser Forderung wird nun erfinduingsgemäß dadurch genügt, daß bei den mit Brüdenverwertung arbeitenden Ausführungsformen des Verdampfers nach dem Patent 422861 ein selbsttätiger, von der Kaskadenstufe beeinflußter, durch Ausdehnung wirkender Zuflußregler an sich bekannter Art angeordnet ist, der eine gleichmäßige, der Verdampferleistung angepaßte Speisung mit Zusatzflüssigkeit bewirkt und gleichbleibende Unterschiede zwischen den Flüssigkeitsspiegeln der einzelnen Kaskadenstufen aufrechterhält. This requirement is now according to the invention thus it is sufficient that in the embodiments of the evaporator working with vapor recovery according to the patent 422861 an automatic, influenced by the cascade stage, acting through expansion Inflow regulator of a known type is arranged, which has a uniform, the evaporator output Adjusted feeding with additional liquid causes and maintains constant differences between the liquid levels of the individual cascade stages.

Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel. Ein waagerechtes Röhrenbündel α mit mehrfachem Kreislauf bildet die Heizfläche, an deren einer Seite der Verdampfer c angeordnet ist, der durch die Wände d¹ bis φ entsprechend den Elementen b¹ bis ö⁴ des Röhrenbündels ff unterteilt ist, während auf der anderen Seite des Röhrenbündels α ein Aufnahmeraum e mit den Widerstandswänden / vorgesehen ist. Die Pumpe h entnimmt dieThe drawing shows the device according to the invention in one embodiment. A horizontal tube bundle α with multiple circuits forms the heating surface, on one side of which the evaporator c is arranged, which is divided by the walls d ¹ to φ according to the elements b ¹ to ö ^{4 of} the tube bundle ff, while on the other side of the tube bundle α a receiving space e with the resistance walls / is provided. The pump h removes the

Flüssigkeit über das Rohr g am Auslaß ψ des Verdampfers c und führt sie über den Rohrstutzen m dem oberen Teil des Röhrenbündels α zu. Das heizende Medium,, z. B. Dampf, tritt durch die Öffnung k zu und entweicht durch die Öffnung L Durch die Wände (P- bis # entstehen kaskadenförmig übereinanderliegende freie Flüssigkeitsoberfiächen o¹ bis o*. Das Element b^b des Röhrenbündels mündet in den Unterteil des Verdampfers c aus.Liquid via the pipe g at the outlet ψ of the evaporator c and leads it via the pipe socket m to the upper part of the tube bundle α . The heating medium, e.g. B. Steam, enters through opening k and escapes through opening L Through the walls (P- to #, cascading free liquid surfaces o ¹ to o * are created. The element b ^{b of} the tube bundle opens into the lower part of the evaporator c .

Diese Vorrichtung gewährleistet in einfacher Weise einen gleichbleibenden Höhenunterschied zwischen der freien Oberfläche eines Gefäßes und dem zugehörigen Heizrohr. Die diesem Unterschiede entsprechende Wassersäule, die auf jede Röhre drückt, ist für alle Röhren gleich und wird nach dem zur Verhinderung einer Dampfbildung in den Röhren erforderlichen Druck bestimmt. Sie entspricht z. B. auf der Zeichnung dem Höhenunterschied zwischen der Röhre b¹ des ersten Umlaufes und dem Flüssigkeitsspiegel o¹ der ersten Kaskadenstufe. Der Abstand der freien Oberfläche o², o³ anderseits ist durch den Druckverlust in den Elementen b°, b³ des Röhrenbündels bestimmt, welche die Flüssigkeit zwischen den Kaskaden o² und o^z durchfließt. Dieser Abstand muß so groß sein, daß er der Verdampfungsflüssigkeit eine Geschwindigkeit erteilt, die der von der Pumpe; h im Element b¹ erzeugten Geschwindigkeit gleich ist.This device ensures in a simple manner a constant height difference between the free surface of a vessel and the associated heating tube. The water column corresponding to this difference, which presses on each tube, is the same for all tubes and is determined according to the pressure required to prevent steam formation in the tubes. It corresponds to z. B. on the drawing the difference in height between the tube b ^{1 of} the first circulation and the liquid level o ^{1 of} the first cascade stage. The distance between the free surface o ² , o ³ on the other hand is determined by the pressure loss in the elements b °, b ^{3 of} the tube bundle through which the liquid flows between the cascades o ² and o ^z. This distance must be so great that it gives the evaporation liquid a speed which that of the pump; h is the same speed generated in element b ^1.

Um diese Betriebsverhältnisse aufrechtzu,-erhalten, ist es wichtig, daß die Höhenunterschiede ständig gleichbleiben, da sonst, wenn aus irgendeinem Grunde dem Verdampfer zu wenig Flüssigkeit zugeführt wird, der auf die erste Kaskade folgende Flüssigkeitsspiegel o² sinkt, und zwar, wenn keine Flüssigkeit von der zweiten Kaskade abfließt, wiegein des Gesetzes der kommunizierenden Röhren bis zur Höhe o³. Es wird dann die Wassersäule zwischen diesem neuen Flüssigkeitsspiegel o² und der Röhre ύ² nicht zur Verhütung der Dampfbildung in den Röhren ausreichen und die Umlaufgeschwindigkeit des Wassers in den Röhren b¹ und &^:! und damit die von; dieser Umlaufgeschwindigkeit abhängige Verdampfungsleistung der Vorrichtung sinken. Diese gilt nicht nur für die Flüssigkeitsspiegel o¹, o~, o^A, sondern auch für die übrigen Kaskadenstufen.In order to maintain these operating conditions, it is important that the height differences remain constant, otherwise, if for some reason too little liquid is supplied to the evaporator, the liquid level o ² following the first cascade will drop, namely if there is no liquid drains from the second cascade, as in the law of communicating tubes up to level o ³ . The water column between this new liquid level o ² and the tube ύ ^{2 will then} not be sufficient to prevent the formation of steam in the tubes and the circulation speed of the water in the tubes b ¹ and & ^:! and thus those of; The evaporation capacity of the device, which is dependent on this rotational speed, will decrease. This applies not only to the liquid level o ¹ , o ~, o ^A , but also to the other cascade stages.

Um nun ständig gleichbleibende Höhenunterschiede aufrechtzuerhalten, wird zwischen dem Verdampfer c und dem Rohrstutzen nt ein selbsttätiger Zuflußregler 8 eingeschaltet, dem Flüssigkeit durch das Rohr 7 zufließt. Der Durchtrittsquerschnitt dieses Reglers wird durch das Rohr 1 gesteuert, das an das obere Ende des Verdampfers c und das Gefäß mit dem Flüssigkeitsspiegel io² angeschlossen ist und in dem die Flüssigkeitshöhe je nach der Höhe des Flüssigkeitsspiegels o² schwankt. Die Wärmeausdehnung des Rohres 1, die entsprechend der an die Rohrwandung von Wasser und Dampf abgegebenen Wärmemenge sich ändert, wird mittels des um den Zapfen 3 schwenkbaren Gestänges 2, 4, 5 auf die Ventilklappe des Reglers 8 übertragen, die dadurch entgegen der Wirkung des Schließungsgewichtes 6 mehr oder weniger weit geöffnet wird. Es findet so ein dauernder, der Verdampferleistung angepaßter Flüssigkeitszufluß zu dem Röhrenbündel α statt. Was für den Flüssigkeitsspiegel o² gilt, trifft auch für die übrigen Kaskadenstufen, über welche die Flüssigkeit zwischen dem Druck- und dem Saughub der Pumpe strömt, und insbesondere auch für die Flüssigkeitsspiegel ρ zu.In order to maintain constant height differences, an automatic inflow regulator 8 is switched on between the evaporator c and the pipe socket nt , to which liquid flows through the pipe 7. The flow cross-section of this regulator is controlled by the pipe 1, which is connected to the upper end of the evaporator c and the vessel with the liquid level io ² and in which the liquid level fluctuates depending on the height of the liquid level o ^2. The thermal expansion of the pipe 1, which changes according to the amount of heat given off to the pipe wall by water and steam, is transferred to the valve flap of the regulator 8 by means of the rods 2, 4, 5 pivotable about the pin 3, which thereby counteract the effect of the closing weight 6 is opened more or less wide. There is thus a continuous flow of liquid to the tube bundle α , which is adapted to the evaporator output. What applies to the liquid level o ^{2 also} applies to the other cascade stages over which the liquid flows between the pressure and suction strokes of the pump, and in particular also to the liquid level ρ .

Der Zuflußregler ist sowohl bei den Ausführungsformen des Verdampfers nach Patent 422 861, bei denen der bei der Verdampfung der Flüssigkeit entwickelte Dampf zur Lieferung der Verdampfungswärme ganz oder teilweise komprimiert wird, als auch bei einer mehrfach wirkenden Ausführungsform anwendbar, bei der die auf die erste folgenden Verdampf ereinheiten je mit dem von der vorhergehenden Einheit stammenden Dampf beheizt und mittels des aus dieser Einheit herrührenden Wassers gespeist werden. Hierbei steuert der für eine dieser Einheiten bestimmte Regler gleichzeitig auch die Flüssigkeitsentnahme aus der vorhergehenden Einheit. The flow regulator is in both the embodiments of the evaporator according to the patent 422 861, in which the vapor developed during the evaporation of the liquid for delivery the heat of vaporization is completely or partially compressed, as well as with a multiple acting embodiment applicable, in which the evaporator units following the first one each with that of the previous one Unit originating steam and heated by means of the originating from this unit Water to be fed. The one determined for one of these units controls this Regulator at the same time also the liquid withdrawal from the previous unit.

Claims

Claim:

Evaporator according to Patent 422 861, characterized in that the embodiments working with vapor recovery have an automatic through -. Expansion acting flow regulator is arranged, which causes a uniform, the evaporator performance adapted feed with additional liquid and maintains constant differences between the liquid levels of the various cascades.

1 sheet of drawings

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